工业机器人的核心部件-精密减速机

铭知一智能科技 2019-07-22 17:03:24
工业机器人的核心部件-精密减速机

现如今工业机器人的先进程度让人叹为观止,尤其是那些灵动的5轴6轴机器人,具有如此多的关节,还能够做到运动和指令的精确传输,各部位紧密配合完成复杂的工作,让人不禁好奇它们的传动系统到底是怎样的。

你知道么,全球机器人的关节用到的精密减速机几乎都是日本造的:日本人说跪着,全球机器人没几个能站着。

真正的工业机器人

关节到底是什么结构的呢

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说起关节,主要是指工业机器人最重要的基础部件,也是运动的核心部件:精密减速机。这是一种精密的动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置,从而降低转速,增加转矩。

目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多,全球绝大多数市场份额都被日本企业占据:Nabtesco的RV减速器约占60%,Harmonica的谐波减速器约占15%,还有住友重工(SUMITOMO,未查到比例)。尤其在机器人领域的应用比例,是压倒性的。今天就来说说前两位。

Nabtesco精密减速机

Nabtesco(纳博特斯克)是2003年9月成立的,看似一个00后公司。实际上它是由帝人精机(Teijin Seiki,1944年成立)和纳博克(Nabco,1956年生产了日本第一个自动门)这两家日本公司强强合并组成。作为运动控制系统和零部件的生产商,这两家公司都在其特定的业务领域,掌握了高端核心技术,控制了很高的市场份额,所以Nabtesco甫一成立,就位居同行业在日本乃至全世界的首位,世界上大多数机器人制造商均从Nabtesco的专利RV减速机获益并带来成功。

作为世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商,Nabtesco生产高性能减速机、中空轴减速机,以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力的同时,兼有高精密和非常低的回程间隙。

Nabtesco有几个小视频能很直观形象地其产品展示在各种工业机器人上的应用。机械君扒来其中一个6轴机器人的跟大家分享。

↓↓6轴机器人的关节

↓↓每个关节都要用到不同的减速机产品↓↓

1944年帝人精机成立伊始,在飞机制造业开展业务,1947年进军纺织机械制造领域,1955年开始制造飞行器零部件,1959年扩展至机床制造业。Nabtesco的RV减速器,前身正是帝人精机的主流产品,70年代开始作为挖掘设备驱动马达的核心部件使用。80年代早期,应世界主要机器人制造商要求,帝人精机改进了RV减速器,使之更加精准可靠,符合机器人制造行业的严格要求。取得了精密摆线针轮RV减速机专利后,于1986年开始批量生产,从此开始为现代工业机器人的关节应用进行配套。

↓↓Nabtesco精密减速机产品发展过程↓↓

↓↓Nabtesco的各种减速机↓↓

↓↓技术拆解↓↓

线路能很方便得从减速机中空的部分穿过。这样的设计不仅转矩更大,压缩比更高,接近零侧隙,而且还加载了一组更大的提供更大动量,并免去外部支撑设备的内角支撑轴。这样一来,就进一步节省了成本,简化了最终用户的设计工作。

↓↓应用领域↓↓

Nabtesco致力于成为“世界领先的航天航空、陆地以及海运设备的运动控制系统和相关零部件的专家”,他们的设备可以提升从卫星、雷达天线、工业机器人、半导体和焊接技术等工业自动化领域的众多应用产品功能。

谐波传动减速器(harmonic drive)

谐波传动减速器(harmonic gear drive)是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合,从头传递运动和动力的齿轮传动系统。谐波传动减速器是由美国人Clarence Walton Musser(1909~ 1998-06-08)在1957年获得发明专利(美国专利号2906143),除此之外,这位曾在美国国防部工作15年的长寿发明家一生有250项重大发明,例如军用无后座力步枪,飞机弹射器,水下爆炸试验仪器等等。

听上去象大一个行业品类,其实harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商标。1960年美国USM公司首次将谐波传动减速器成功投入运用,后来长谷川齿轮株式会社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)获得了USM的生产许可。1970年10月,长谷川与USM各出资50%,在东京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.,汉译哈默纳科。八了个卦:长谷川时任社长名叫谷川齿车,机械君觉得这名字命中注定就该是做齿轮的。。。

哈默纳科是整体运动控制的领军企业,其生产的HarmonicDrive组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。

2006年1月1日哈默纳科和上面介绍的Nabtesco的美国子公司在马萨诸塞州成立了合资公司Harmonic Drive L.L.C.。

为了涵盖谐波减速机所不能做到的低减速比领域,产品还涉及到精密行星齿轮箱型谐波减速机(Harmonic Planetary)。独特的内齿圈形变工艺,可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙,已达到精密级的传动误差

↓↓谐波行星减速器

↓↓高集成度和兼容性的SolutionKit减速器↓↓

↓↓应用领域↓↓

谐波齿轮减速机在航空航天、能源、航海造船、仿生机械、常用军械、机床仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用,特别是在高动态性能的伺服系统中,谐波齿轮传动更是显示出其优越性。阿波罗月球车的电驱动车轮里的波动齿轮就是用哈默纳科的产品哦~~

想起德国舍弗勒轴承拍的那条广告,少了他们,全球都得停转。所以,没了日本的减速机,全球的机器人和飞机坦克也得趴下一多半。。。

本文摘自MES百科

54 阅读:8162
评论列表
  • 2019-07-22 20:46

    中国在精密机械方面还得加油[点赞]

    非主流职业 回复:
    呵呵,说中国差那是抬举中国了。否则稍微好一点的数控机床都是进口的。
  • 2019-07-22 21:09

    比飞机发动机还难造的东西

    壹玖捌捌 回复:
    这玩意设计不复杂 做起来难 但凡误差 材料没达到要求 不是装不好 就是抖动大 然后报废快 稳定性跟航空发动机一样高 但设计没有航发那么复杂
    飘舞飞扬 回复:
    飞机的原理及机械构造其实都比四冲程内燃机简单,只不过是材料需求是目前最顶尖的,
  • 2019-07-22 21:34

    难得一见的好文章

    用户真难 回复:
    有狗
    零度 回复:
    哪里蹦哒出来的杂交野种疯狗🐶,屎💩尿吃饱喝足了张着嘴放狗屁💨💨满嘴喷粪💩💩!
  • 2019-07-22 22:15

    日本人在这方面真的厉害。

  • 2019-07-22 21:50

    这才是真正的隐形冠军🏆!

  • MOM 29
    2019-07-22 21:59

    真尼玛羡慕

  • 2019-07-22 22:12

    没对比就没有伤害,核心科技中国掌握还是很少。当代年轻人还需发奋图强壮我中华。

    受气包 回复:
    大部分移民了,很尴尬
  • 2019-07-22 22:39

    谐波减速机,号称零间隙,中国也有啊!![得瑟]不过小日本做的比较好!!

    陪你看日岀 回复:
    隐形飞机也有,摆着看的东西你当真?
    用户12xxx92 回复:
    别说出来丢人现眼了
  • feng 26
    2019-07-23 00:53

    哇,太复杂了还是盖楼吧[笑着哭]

    流年苍老了谁 回复:
    这个并不复杂,关键在于耐用
  • 2019-07-23 08:09

    日本人才是黄种人的骄傲。

    mdjebge 回复:
    最近添狗比较多,倭寇养了很久的狗全放出来了。
    湛江用户66xxxx658 回复:
    日本发展压力比中国小很多,有个美国爹一直帮他,中国老大哥苏联基本没啥用,刚起来点就要打压,美国也各种打压
  • 2019-07-22 23:12

    我们中国不是全产业吗?造这玩意儿应该分分钟搞定的吧

    鑫森淼焱垚 回复:
    不计成本也造不出来吗
    淡淡稻花香 回复:
    那我负责任的告诉你,事实就是造不出来,知道为什么嘛,基础材料不行,压根不是钱的事,人家金属就耐用,你的就用不了多久,你搜搜做机床厂的,哪家道具不是进口的,同理
  • 2019-07-22 22:04

    生产这些精密配件还需要高端的数控机床,这也是我们短板

  • 浩子 20
    2019-07-22 22:48

    全世界有中国会造房子吗?全世界有中国会做基础建设吗

    湛江用户66xxxx658 回复:
    路要一步一步走,步子大了扯到蛋
  • 2019-07-22 22:42

    高端核心科技都远离中国啊!中国只能提贡大量廉价劳动力而不啦!所以中大量外资工厂,仅富士康就需求百万廉价劳动力呐!

  • 2019-07-22 23:29

    我们还是专心房地产吧!反正要死在这上面了!

  • 2019-07-22 22:27

    小日本叼[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 远途 14
    2019-07-22 22:11

    好厉害

  • 斩斧 14
    2019-07-22 22:47

    日本世界第三经济强国,一度差点超越美国,肯定有众多核心产业,要知道日本年纪只是中国美国等接近30分之一的领土而已。人口密度也大。

    边小白的撒哈拉 回复:
    要不要美国佬限制早超过了!
  • 2019-07-22 23:44

    很低调的牛B

  • 2019-07-22 23:58

    有些喷屎的又要开始喷了

  • CBA 12
    2019-07-22 23:29

    日本矮仔好色,也好研究,

  • qzuser 11
    2019-07-22 21:50

    哎。。。

  • 2019-07-22 23:00

    不是啊,我们公司机器人的减速机都是采购金龙的

    壹玖捌捌 回复:
    伺服电机的减速机跟纯机械的减速器不是一个级别
  • 2019-07-23 08:48

    10年后,让日杂跪着

    2254555145 回复:
    每个十年都这样说
  • 百事 11
    2019-07-23 14:04

    日本人做的液压、轴承、齿轮都是顶尖的。都是那种看起来不难,做起来费劲的东西。

  • 初四 10
    2019-07-22 23:41

    我还真拆过机器人里的减速机…结构类似于针轮行星减速机,他是两个圆盘,上面有小圆球椭圆的导轨槽,然后里面放上小滚珠…然后里面有个偏心轴…

    随缘 回复:
    兄弟,那不是椭圆的,那是摆线,叫摆线轮,
    小平 回复:
    寿命没多长的
  • 2019-07-22 23:02

    在齿轮车间呆了11年,最好的一台设备还是84年的

  • CBA 8
    2019-07-22 23:29

    阿波罗登月计划的副产品,柔性齿轮减速机

  • 2019-07-23 09:48

    什么东西一出来,基础核心的都是别人的

  • 2019-07-23 12:59

    为什么岛国发明强?因为做差会浪费财料!唯有做到极致,才能让来之不易的的原材料发挥最大的价值!大陆则反之!

  • 2019-07-23 06:34

    现在这些都不重要了,重要的是闭环中的定位系统。

    猫咪的针线包 回复:
    机器人有毛的定位,编码器安装在马达上的,精度保持全靠减速机。
  • 2019-07-28 10:38

    日本rv减速机可以工作6500小时,中国制造的用不了多久,回差大,噪音也大,就意味着定位不准,寿命不长,

  • 2019-07-22 22:24

    没看到键盘侠和喷子啊

  • 2019-07-23 14:38

    慢走丝是什么牌子,庆鸿,莱通。沙迪克,牧野,夏米尔,三菱?

    淡淡稻花香 回复:
    老哥是销售吗
  • 2019-07-23 20:35

    沈阳机床前些年媒体报道不是挺好的吗,怎么又不行了,

    随缘 回复:
    国产的床子精度达不到要求,日本做rv减速机的床子有不卖给中国,能做,精度达不到,回差,噪音大
  • 2019-07-23 14:46

    这些都是渣渣,等我华为大法一出,吓死你们

    湛江用户66xxxx658 回复:
    华为在通信技术上的确领先。。。
  • 2019-07-23 15:55

    中国有这种企业吗

  • 2019-07-23 23:03

    现在中国的机械正是青黄不接的,中低端的不景气,高端的还没有完全掌握,希望有朝一日我们的精工业能超越日本,比肩德国瑞士。

    湛江用户66xxxx658 回复:
    德国一开始也是抄袭起家,技术要时间沉淀
  • 2019-07-22 23:17

    中国做大东西没话说,小东西还得努力

  • 2019-07-23 08:42

    里面的大齿轮⚙️,我们加工的,慢走丝割出来的

  • 2019-07-23 12:41

    不就是行星齿轮么,说的多牛逼一样

    随缘 回复:
    一看你就是给外行,😄,这东西目前国产的却是做的不行,像秦川,双环等
  • 2019-07-23 11:46

    认识到自己的不足,我们要继续努力,鬼子的东西确实比我们国产的要强很多,轴承就是个例子。

  • 2019-07-23 19:43

    看着就造不出来

  • 2019-07-23 23:15

    鬼子这方面的确牛

  • 2019-07-23 09:44

    中国上下文明五千年

  • 2019-07-23 08:45

    外面看到的大齿轮⚙️,我们用慢走丝割出来的

  • 2019-07-23 10:25

    国内已经攻克!别再舔了

铭知一智能科技

简介:FMS柔性制造系统专业问题详解